反相乳液聚合法..
- 格式:ppt
- 大小:1.49 MB
- 文档页数:28
阳离子聚丙烯酰胺的合成方法丙烯酰胺通过自由基聚合反应制备得到的共聚物或者均聚物即为聚丙烯酰胺及其衍生物。
根据反应介质中单体的分散状态,合成方法可以分为溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合和本体聚合;根据聚合物和单体在反应介质中的溶解状态,又可以分成非均相聚合和均相聚合,下面着重介绍三种常用的阳离子聚丙烯酰胺合成方法。
1、水溶液聚合法在CPAM 的生产过程中,水溶液聚合法是研究时间最早、工业化生产最成熟的聚合方法,也是目前聚丙烯酰胺类的生产厂家主要采用的聚合方法。
它是将引发剂、丙烯酰胺和阳离子单体溶于水中形成均相体系后,在引发剂的诱导作用下进行的聚合反应。
诸多研究人员围绕水溶液聚合的反应温度、引发体系及单体浓度等影响因素开展了一系列科学研究。
以DMDAAC和AM作反应单体,以K2S2O8/ NaHSO3为复合引发剂,通过水溶液聚合法制备阳离子聚丙烯酰胺P(AM-DMDAAC)。
对产物结构进行了红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H NMR)表征,证明聚合物的成功合成。
通过考察各单因素对聚合产物分子量的影响,从而确定了最佳反应条件为:引发剂用量0.05%,单体浓度30%,W DMDAAC:W AM=0.5:1,W K2S2O8:W NaHSO3=1:0.7,聚合温度5℃,聚合时间60min。
用偶氮引发剂和氧化还原引发剂共同组成复合引发体系,通过水溶液聚合引发AM 和DMC 反应,成功制得了特性粘度10.59dL/g,溶解时间20min 的阳离子型聚丙烯酰胺。
将AM,DMDAAC和丙烯酸丁酯(BA)作为反应单体,通过自由基聚合制备得到了一种疏水缔合型的阳离子聚(丙烯酰胺-co-二甲基二烯丙基氯化铵-co-丙烯酸丁酯) [P(AM-DMDAAC-BA)],核磁共振氢谱表征结果证明合成的为疏水缔合阳离子共聚物,热重分析(TG)结果表明该共聚物具有良好的热稳定性。
以AM和DMC为共聚单体,以氧化还原引发剂( NH4) 2S2O8/ NaHSO3和偶氮类引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)组成复合引发体系,通过水溶液聚合法制备CPAM,系统探究了反应条件对聚合产物的影响,得到制备较高分子量CPAM 的最佳工艺参数为单体总质量分数35%,氧化还原引发剂用量0.06%,偶氮引发剂用量0.09%,尿素用量1.5%,EDTA-2Na用量1.5%。
反相乳液聚合印花增稠剂工艺1.引言1.1 概述概述反相乳液聚合印花增稠剂工艺是一种用于纺织印花领域的新技术。
随着纺织行业的不断发展,对印花品质和加工效率的要求越来越高。
传统的印花增稠剂存在一些缺点,如粘度不稳定、增稠效果有限等。
为了克服这些问题,反相乳液聚合印花增稠剂工艺被提出并得到了广泛应用。
该工艺的核心是利用反相乳液聚合技术制备增稠剂,通过控制乳液颗粒的形成和稳定性,实现对印花墨浆的增稠作用。
相比传统的增稠剂,反相乳液聚合印花增稠剂具有以下几个显著特点:首先,该增稠剂的粘度稳定性好。
通过反相乳液聚合的特殊结构,使得增稠剂具有较高的粘度,并且能够在印花过程中保持相对稳定的粘度,不易受外界因素影响。
其次,增稠剂的印花效果优异。
反相乳液聚合工艺能够使增稠剂均匀分散在印花墨浆中,有效提升墨浆的浓度和颜色饱和度,使印花图案更加清晰鲜艳。
第三,该工艺具有较高的加工效率。
与传统的增稠剂相比,反相乳液聚合印花增稠剂制备工艺简单快捷,可以实现批量生产,提高生产效率。
最后,该工艺具有一定的环保性。
反相乳液聚合印花增稠剂不含有害物质,对环境无污染,符合现代可持续发展的要求。
通过反相乳液聚合印花增稠剂工艺,可以有效改善印花品质,提高加工效率,降低生产成本,具有广阔的应用前景。
在未来的纺织印花领域,该工艺有望成为一种重要的技术手段,为纺织行业的发展做出积极贡献。
1.2文章结构文章结构部分内容可以包括以下几点:1.2 文章结构本文按照以下结构组织内容:引言部分:介绍了本文的背景和目的,概述了反相乳液聚合印花增稠剂的特点和制备工艺。
正文部分:主要分为两个小节,分别介绍了反相乳液聚合印花增稠剂的特点和制备工艺。
结论部分:总结了反相乳液聚合印花增稠剂工艺的优势,以及该工艺在印花增稠剂领域中的应用前景。
通过以上结构的安排,读者可以清晰地了解到本文的内容和组织方式。
接下来,我们将逐一介绍每个部分的具体内容。
文章1.3 目的部分的内容:本文旨在探讨反相乳液聚合印花增稠剂工艺的目的和重要性。
反相乳液聚合是以非极性液体如烃类溶剂为连续相(油相),单体溶于水为分散相(水相),借助乳化剂将分散相(水相)分散于连续相(油相)中,形成“油包水”(W/O)型乳液进行聚合。
反相乳液聚合为水溶性单体提供了一个具有高聚合速率和高相对分子质量聚合产物的聚合方法。
反相乳液聚合是Vanderhoff等[1]在1962年进行的,他们以有机溶剂为介质,首先进行了水溶性单体的反相乳液聚合,并发现:反相乳液聚合与溶液聚合相比具有许多优点,如聚合速率高、得到的胶乳通过调节体系的pH值或加入乳化剂等方法可使聚合物迅速地溶于水,比粉末型聚合物的应用更加方便。
从此反相乳液聚合作为常规乳液聚合的一个补充,得到迅速发展[3]。
1反相乳液聚合体系组成丙烯酰胺反相乳液聚合体系包括:水溶性丙烯酰胺类单体、水溶性阳离子或阴离子功能单体、引发剂、W/O型乳化剂、水相、连续相和助剂等。
1.1乳化剂和连续相反相乳液聚合必须利用表面活性剂,通过一定的方式将含有丙烯酰胺和水溶性阳离子型、水溶性阴离子型等共聚单体组成的水溶液(分散相)分散乳化在油相中(连续相),因此乳化剂在反相乳液聚合中的作用是非常大的。
早期的乳化剂一般采用非离子型的表面活性剂,如失水山梨糖有机酸酯、失水山梨糖酯环氧乙烷的加成物,烷基醇或烷基酚环氧乙烷的加成物。
目前基本不使用单一的乳化剂,转用复配型乳化剂,但不论使用何种复配乳化剂都必须使复配后的乳化剂的HLB值尽量与水相中的丙烯酰胺和共聚单体所组成体系的HLB接近,只有这样才能达到较好的乳化效果。
早期,油相一般采用苯-甲苯为油相,后来采用高沸点的溶剂油为连续相。
有的研究者[2]以Op,Span和Np系列表面活性剂为乳化剂,各种油为连续相,进行W/O乳液的研究认为:非离子表面活性剂亲油基结构和油相分子结构应该相似,以便在界面油相一侧形成致密的活性剂-油分子结构体,增加界面粘度,对乳液稳定有利。
国外有人采用两亲性高分子表面活性剂为乳化剂,如Reekmas等[3]以两亲高分子低HLB值嵌段聚合丁基硬脂酸酯为乳化剂,生物油为连续相;JoseHernandez等[4]以12-羟基硬脂酸-聚氧乙烯醚三段聚合物为乳化剂,异构烷烃为连续相进行丙烯酰胺反相乳液聚合,乳液的性质好于使用一般普通乳化剂的聚合乳液。
反相乳液聚合法制备丙烯酰胺聚合物研究王敏;赵丰【摘要】The polymerization of acrylamide was studied in inverse emulsion by compound initiating sys-tem. Isqparaffin was used as organic phase,aqueous solution of acrylamide was dispersed phase. The effect of variables such as oil-water ratio,emulsifier type,reaction temperature and initiator ratio were investiga-ted. When the reaction temperature was30 ℃,oil-water ratio was 1∶1,HLB value of emulsifier was 5. 8, initiator ratio was 1∶2,PAM achieved good solubility and high stab ility. In the experimental condition,the particle size of the polymer was small and the molecular weight was up to 2. 13 × 106 . The nucleation of monomer droplets has been confirmed by particle size distribution.%采用反相乳液聚合法,以液体石蜡为连续相,丙烯酰胺水溶液为分散相,使用复合引发剂,制备了聚丙烯酰胺。
考察了油水比、乳化剂类型、反应温度、引发剂配比等因素对聚合粘度的影响。
得到较好的聚合条件为:反应温度为30℃,油水比1∶1,HLB值为5.8,引发剂含量配比为1∶2。
主题:反相微乳液聚合中的光引发丙烯酰胺反应及其相关相对分子质量研究1. 引言反相微乳液聚合是一种重要的聚合方法,它具有高效、环保和可控性等优点,已经被广泛应用于合成高分子材料的领域。
其中,光引发的反相微乳液聚合可以通过光敏引发剂的加入,实现对聚合反应的精确控制。
2. 光引发的反相微乳液聚合原理及机制光引发的反相微乳液聚合是在反相微乳液体系中,通过光敏引发剂在光照条件下,产生自由基,进而引发丙烯酰胺的聚合反应。
光敏引发剂在光照条件下吸收能量,激发至高能态,产生自由基,从而引发丙烯酰胺的聚合反应。
3. 光引发丙烯酰胺的聚合条件及影响因素(1)光照条件:光照条件是影响光引发反相微乳液聚合效果的重要因素,包括光照强度、光照时间和光照波长等;(2)引发剂种类及用量:引发剂的种类和用量直接影响光引发反相微乳液聚合的效果,不同种类的引发剂在不同的光照条件下,具有不同的活性;(3)温度:温度对反相微乳液体系中的聚合反应也有一定的影响,适宜的反应温度可以提高聚合效率。
4. 相对分子质量的测定方法及意义相对分子质量是评价高分子化合物结构和性能的重要参数,其中包括聚合度和分子量分布等指标。
测定相对分子质量的方法有多种,包括凝胶渗透色谱法、流变分析法和动态光散射法等,这些方法可以帮助我们更好地了解聚合物的结构和性能。
5. 结论通过对光引发的反相微乳液聚合中丙烯酰胺的反应及其相关相对分子质量研究,可以促进该聚合方法的进一步应用和优化,为合成高性能高分子材料提供重要的理论基础和实验依据。
结尾:通过对光引发的反相微乳液聚合中丙烯酰胺的反应及其相关相对分子质量的研究,我们可以更好地理解该聚合方法的机理和特性,并进一步应用于合成高性能高分子材料的研究和开发中。
希望本文能够为相关领域的研究者提供一些参考和借鉴,推动反相微乳液聚合理论的进一步深入和实践的应用。
在光引发的反相微乳液聚合中,丙烯酰胺的聚合反应是一个复杂的过程,其中包含了许多影响因素和反应机理。
阴离子聚丙烯酰胺的合成方法详解在有机高分子絮凝剂中,阴离子聚丙烯酰胺(APAM)是发展历史较长、技术较成熟、应用较广泛,因而也较受人们关注的。
阴离子聚丙烯酰胺的优点是:成本远远低于阳离子聚丙烯酰胺和两性聚丙烯酰胺、絮凝效果好、工艺成熟。
此外,由于其高分子链上所带的活性酰胺基团,阴离子羧基基团可以和多种物质发生物理、化学反应,使其除具备高分子链特性外同时具有优异的表面活性,广泛地应用于造纸、选矿、采油、冶金、建材、食品加工、水处理等行业。
阴离子聚丙烯酰胺的合成方法有以下几种:1、均聚后水解法该法合成阴离子聚丙烯酰胺分二步完成,一步以丙烯酰胺聚合成聚丙烯酰胺,二步是在碱性条件下水解一步产品得到阴离子聚丙烯酰胺。
聚合度在二步的水解过程中并未发生变化,因此一步反应所生成的丙烯酰胺均聚物分子量决定了最终分子量水平。
其工艺流程如图1.1:该法的优点在于:一步聚合反应的起始反应温度低,有利于反应,而且聚合过程中不加碱,避免了一些杂质的带入,易得到高分子量聚丙烯酰胺。
其缺陷在于:均聚后水解法比其它路线多了一步水解步骤,而且一步的聚合条件不易控制且产品的水解度不均匀,溶解性能指标很难达到控制要求;此外,反应过程中放出氨,不仅腐蚀设备,而且污染环境,对生产工人的健康造成不利影响。
该法由于对原材料没有特别的要求,工艺也比较简单,从而在国内得到了较多应用。
当前研究的热点是在一步的聚合过程中如何选择合适的引发体系,近年来很多研究表明采用两步甚至三步复合引发体系,可以得到高分子量,高溶解性的产品,但同时也造成了成本的提高。
2、均聚共水解法将丙烯酰胺和碳酸钠分别配成溶液,使其在发生聚合反应时同时有部分酰胺基发生水解生成羧基负离子,其工艺流程如图1.2:该法比均聚后水解法少了一道后水解工序,避免了均聚后水解普遍存在水解不均匀的问题,并降低了设备投资和生产成本。
其缺点在于:聚合前体系中加碱有可能带入一些杂质,加碱后体系温度升高,需要将其降温后才能进行后续步骤。
反相乳液聚合法制备耐温抗盐丙烯酰胺聚合物陈世兰;周述勇;张鹏;杨秀春;陈芳【摘要】采用反相乳液聚合法,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)为单体,煤油为油相,司班-80和吐温-60为乳化剂,过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发剂制备共聚物.考察单体质量比、引发剂用量、反应温度、乳化剂用量、油水比对共聚物特性粘数的影响.红外光谱仪表征共聚物结构,Brookfield粘度计测定聚合物耐温性和抗盐性.结果表明,当单体质量比AM∶AMPS∶NVP为1∶0.2∶0.025,引发剂总用量为单体总重量的2%,反应温度为40 ℃,乳化剂总浓度为0.1 g/mL, 油水比为1∶1时,共聚物特性粘数最大为936 mL/g,且有较好的耐温抗盐性.%Copolymer with high intrinsic viscosity was synthesized by the inverse emulsion copolymerization ofacrylamide(AM),2-acrylamide-2-methyl propane sulfonic acid(AMPS) andN-vinyl-2-pyrrolidone(NVP).Kerosene was used as organic phase.Aqueous solution of acrylamide and comonomers was dispersed phase.Span-80 and Tween-60 were used as emulsifier,potassium persulfate and sodium bisulfite were used as initiator to prepare copolymer.Effects of monomer mass ratio,amount of initiator,temperatures,dosage of emulsifier,and oil-water ratio on the intrinsic viscosity of copolymer wereinvestigated.Structure of copolymer was characterized by infrared spectroscopy.The heat and salt resistance of copolymers were detected by Brookfield viscometer.Results showed that the intrinsic viscosity of copolymer reached a maximum of 936 mL/g and the copolymer has good heat and salt resistance when the mass ratio of AM∶AMPS∶NVP was1∶0.2∶0.025,the amount of initiator was 2% based on total monom ers mass,emulsifier concentration was 0.1 g/mL,the reaction temperature was 40 ℃,and oil-water ratio was 1∶1.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2017(046)008【总页数】5页(P1521-1525)【关键词】反相乳液聚合;丙烯酰胺;共聚物;耐温抗盐;特性粘数【作者】陈世兰;周述勇;张鹏;杨秀春;陈芳【作者单位】重庆科技学院化学化工学院,重庆 401331;中国石油西南油气田公司川中油气田,四川遂宁 629000;重庆科技学院化学化工学院,重庆 401331;重庆科技学院化学化工学院,重庆 401331;重庆科技学院化学化工学院,重庆 401331【正文语种】中文【中图分类】TQ317.4聚丙烯酰胺(PAM)分子链上的酰胺基易形成分子间和分子内氢键,使PAM具有良好的增稠、絮凝、降阻等作用,在石油开采、污水处理、造纸等领域应用广泛。
反相乳液聚合法制备聚丙烯酰胺研究进展李小月;魏冰【摘要】聚丙烯酰胺在水处理、石油采油、造纸领域有着广泛的应用,反相乳液聚合法制备聚丙烯酰胺有着良好的应用前景。
本文综述了国内外采用反相乳液聚合法制备聚丙烯酰胺的研究现状,对丙烯酰胺反相乳液的稳定性、聚合机理和动力学进行了剖析,提出了待解决的问题,指出了今后研究的发展方向。
%Polyacrylamide is widely used in fields of water treatment, oil drilling and paper-making.Preparation of polyacrylamide by inverse emulsion polymerization has a good application prospect.Presently research situation at home and abroad of polyacrylamide which was prepared by inverse emulsion polymerization was reviewed.Acrylamide inverse emulsion stability, polymerization mechanism and kinetics were analyzed.Problems needed to solve were put forward.Development direction of future research was pointed out.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P23-24,32)【关键词】聚丙烯酰胺;反相乳液聚合;稳定性;机理;动力学【作者】李小月;魏冰【作者单位】中北大学化工与环境学院,山西太原 030051;中北大学化工与环境学院,山西太原 030051【正文语种】中文【中图分类】TQ316.3聚丙烯酰胺(PAM)结构单元中含有酰胺基,易形成水分子内和分子间氢键,使得PAM 有很好的增稠、絮凝、降阻的作用,因而PAM 在水处理领域、石油采油领域、造纸领域有着广泛的应用[1-2]。
聚丙烯酰胺两种制备方法介绍(干货分享)聚丙烯酰胺是如何制备生产的?工业生产中采用的聚合方法,主要是溶液聚合法和反相乳液聚合法,以前者应用较为广泛。
此外也有采用γ-射线辐照引发固相聚合的报道。
1、水溶液聚合方法丙烯酰胺水溶液聚合法是工业生产中采用的主要方法。
配方中单体溶液须经离子交换提纯。
反应介质水应为去离子水,引发剂:多采用过硫酸盐与亚硫酸盐组成的氧化-还原引发体系,以降低反应引发温度。
此外需加有链转移剂,常用的为异丙醇。
为了消除可能存在的金属离子的影响,必要时加入螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)。
为了易于控制反应温度,单体浓度通常低于25%。
由于丙烯酰胺聚合反应热高达82.8 kJ/mol,聚合热必须及时导出,如果单体浓度为25%-30%即使在10℃引发聚合,如果聚合热不导出,则溶液温度会自动上升到100℃,将生成大量不溶物。
因此导热问题成为生产中的关键问题之一。
生产低分子量产品时刻在釜式反应器中间歇操作或数釜串联连续生产,夹套冷却保持反应温度20~25 ℃。
转化率达95%~99%为止。
生产高分子量产品时,由于产品为冻胶状,不能进行搅拌,为了及时导出反应热,工业上采用在反应釜中将配方中的物料混合均匀后,立即送入聚乙烯小袋中。
将装有反应物料的聚乙烯装置水槽中冷却反应。
须注意的是由于空气中的氧有明显的阻聚作用,配制与加料必须在N气氛中进行。
使用过硫酸盐-亚硫酸盐引发剂体系时,通常引发开2始温度为40℃,如果要求生产超高分子量产品时引发温度应低于20℃。
由于单体不挥发,反应后不能除去,所以未反应单体将残存于聚丙烯酰胺。
延长反应时间,提高反应温度虽可降低残余单体量,但生产能力降低而且不溶物含量会增加。
为了降低残余单体量有的工厂采用复合引发体系,由氧化-还原引发剂与水溶性偶氮引发剂组成。
低温条件下由氧化-还原引发剂发挥作用,后期当反应物料温度升高后,使偶氮引发剂分解进一步发挥作用,此法生产的聚丙烯酰胺残余单体含量可低至0.02%(气相色谱法测定)。
聚丙烯酰胺的合成方法(实用版4篇)《聚丙烯酰胺的合成方法》篇1聚丙烯酰胺(Polyacrylamide) 是一种高分子聚合物,通常用于水处理、石油开采、造纸、纺织、医药等领域。
下面是聚丙烯酰胺的合成方法:1. 均相聚合法均相聚合法是制备聚丙烯酰胺最为常见的方法。
该方法使用丙烯酰胺单体和水溶液,在引发剂的作用下进行聚合反应。
常用的引发剂包括过硫酸铵、过氧化氢、偶氮二异丙腈等。
在聚合过程中,需要控制反应温度、pH 值、反应时间等因素,以获得合适的聚合度和分子量。
2. 异相聚合法异相聚合法是指在聚合过程中,使用悬浮剂或乳化剂将丙烯酰胺单体和水溶液分离,以形成聚合物颗粒。
该方法可以制备高分子量的聚丙烯酰胺,但需要复杂的分离和洗涤步骤。
3. 辐射聚合法辐射聚合法是指在聚合过程中,使用放射线(如紫外线、γ射线等) 引发聚合反应。
该方法可以制备高质量、高分子量的聚丙烯酰胺,但需要特殊的设备和操作技术。
4. 化学聚合法化学聚合法是指在聚合过程中,使用化学反应将丙烯酰胺单体合成为聚丙烯酰胺。
该方法可以制备具有特殊功能团的聚丙烯酰胺,但需要复杂的合成步骤和专业知识。
《聚丙烯酰胺的合成方法》篇2聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM) 是一种高分子聚合物,常用于水处理、石油开采、造纸、纺织等领域。
聚丙烯酰胺的合成方法主要有以下几种:1. 自由基聚合法自由基聚合法是聚丙烯酰胺合成的主要方法之一。
该方法使用丙烯酰胺单体和自由基引发剂,在适当的温度和压力下进行聚合反应。
常用的自由基引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化钠、硫酸铵等。
该方法的优点是反应速度快,聚合度高,但缺点是容易产生分支结构,影响聚合物的性能。
2. 离子聚合法离子聚合法是另一种聚丙烯酰胺的合成方法。
该方法使用丙烯酰胺单体和离子引发剂,在适当的温度和压力下进行聚合反应。
常用的离子引发剂包括硫酸铵、氯化铁等。
该方法的优点是聚合度高,分支结构少,但缺点是反应速度慢,需要较长的反应时间。